【題目】如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側有一邊長為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢高于N板電勢．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質量為m、電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計，粒子從極板M的中央小孔S1處射入電容器，穿過小孔S2后從距三角形A點a的P處垂直AB方向進入磁場，試求：

（1）粒子到達小孔S2時的速度；

（2）若粒子從P點進入磁場后經(jīng)時間t從AP間離開磁場，求粒子的運動半徑和磁感應強度的大��；

（3）若粒子能從AC間離開磁場，磁感應強度應滿足什么條件？

【答案】(1) (2) ， (3)

【解析】（1）帶電粒子在電場中運動時，由動能定理得，qU=mv2，

解得粒子進入磁場時的速度大小為v= ．

（2）粒子的軌跡圖如圖所示，粒子從進入磁場到AP間離開，由牛頓第二定律可得，

粒子在磁場中運動的時間為t=

由以上兩式可得軌道半徑R=

磁感應強度B=．

（3）粒子從進入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達BC邊界，如圖所示，設此時的磁感應強度為B1，根據(jù)幾何關系有此時粒子的軌道半徑為，

由牛頓第二定律可得， ，

由以上兩式可得 ，粒子從進入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達AC邊界，如圖所示，設此時的磁感應強度為B2，由牛頓第二定律可得， ，由以上兩式解得 ．

綜上所述要使粒子能從AC間離開磁場，磁感應強度應滿足： ．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸，其側壁是絕熱的，底部導熱，內(nèi)有兩個質量均為m的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分．初狀態(tài)整個裝置靜止不動且處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為L0，溫度為 T0．設外界大氣壓強為P0保持不變，活塞橫截面積為 S，且mg=p0s，環(huán)境溫度保持不變．求：在活塞 A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質量等于2m時，兩活塞在某位置重新處于平衡，活塞A下降的高度．

【答案】活塞A下降的高度為l0．

【解析】試題分析：對Ⅰ氣體，初狀態(tài)：

末狀態(tài)

由玻意耳定律得：

對Ⅱ氣體，初狀態(tài)：

末狀態(tài)

由玻意耳定律得：

A活塞下降的高度為：

考點：理想氣體的狀態(tài)方程．

【名師點睛】考察理想氣體狀態(tài)變化方程，找出初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，列理想氣體狀態(tài)變化方程即可，注意弄清“隔熱”“絕熱”“導熱”等的含義．

【題型】解答題
【結束】
147

【題目】下列說法正確的是________(填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分；每選錯1個扣3分，最低得分為0分)。

A．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率高

B．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強度

C．光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結果

D．露珠呈現(xiàn)的彩色是光的反射現(xiàn)象

E．全息照片用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線MN將平面分成I和II兩個區(qū)域，兩個區(qū)域分別存在著與紙面垂直的勻強磁場。一帶電粒子僅在磁場力作用下由I區(qū)運動到II區(qū)，曲線aPb為運動過程中的一段軌跡，其中弧aP、弧Pb的弧長之比為2：1，且粒子經(jīng)過a、b點時的速度方向均水平向右，下列判斷正確的是

A. I、II區(qū)域兩個磁場的磁感應強度方向相反，大小之比為1：2

B. 粒子在I、11區(qū)域兩個磁場中的運動半徑之比為2：1

C. 粒子通過aP、Pb兩段弧的時間之比為1：1

D. 弧aP與弧Pb對應的圓心角之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在做“探究動能定理”實驗時，其主要操作步驟是：

a.按圖甲安裝好實驗裝置，其中小車的質量M＝0.50kg，鉤碼的總質量m＝0.10kg.

b.接通打點計時器的電源(電源的頻率f＝50Hz)，然后釋放小車，打出一條紙帶．

(1)他在多次重復實驗得到的紙帶中取出最滿意的一條，如圖乙所示，把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各相鄰計數(shù)點間的距離分別為d1＝0.8cm，d2＝2.4cm，d3＝4.1cm，d4＝5.6cm，d5＝7.2cm，d6＝8.8cm，他把鉤碼的重力作為小車所受的合力，計算出從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5過程中合力所做的功W＝________J，把打下計數(shù)點5時小車的動能作為小車動能的改變量，計算出ΔEk＝________J．(當?shù)刂亓铀俣?/span>g取9.80m/s2，結果均保留三位有效數(shù)字)

(2)根據(jù)以上計算可見，合力對小車做的功與小車動能的變化量相差比較大．通過反思，該同學認為產(chǎn)生誤差的主要原因如下，其中正確的是________．(填選項前的字母)

A．鉤碼質量沒有遠小于小車質量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差

B．鉤碼質量小了，應該大于小車質量

C．沒有平衡摩擦力

D．沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺進行測量

【答案】 0.197 0.160 AC

【解析】試題分析：從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5時合力所做的功，根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度求出打5點時的速度，從而求解動能；實際上小車受到的合力不等于鉤碼的重力，導致產(chǎn)生誤差。

(1)從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5的過程中，合力所做的功，打下計數(shù)點5時小車的速度，小車動能的改變量 .

(2)產(chǎn)生誤差的主要原因有：鉤碼質量沒有遠小于小車質量，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差；沒有平衡摩擦力，選項A、C正確．

【題型】實驗題
【結束】
58

【題目】要描繪一個標有“3 V,0.8 W”小燈泡的伏安特性曲線，已選用的器材有：

電源(電動勢為4.5 V，內(nèi)阻約1 Ω)；

電流表(量程為0～300 mA，內(nèi)阻約5 Ω)；

電壓表(量程為0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)；

滑動變阻器(最大阻值10 Ω，額定電流1 A)；

開關一個、導線若干．

(1)為便于實驗操作，并確保實驗有盡可能高的精度，則實驗的電路圖應選用下圖中的________(填字母代號)．

(2)圖甲是實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線．請根據(jù)在(1)問中所選的電路圖補充完成圖甲中實物間的連線(用筆畫線代替導線)________．

(3)根據(jù)(1)中所選電路圖，測量結束后，先把滑動變阻器滑片移到________(填“左端”或“右端”)，然后斷開開關，接著拆除導線，整理好器材．

(4)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．由圖象可知小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而________(填“不變”“增大”或“減小”)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】二十一世紀，能源問題是全球關注的焦點問題．從環(huán)境保護的角度出發(fā)，電動汽車在近幾年發(fā)展迅速．下表給出的是某款電動汽車的相關參數(shù)：

參數(shù)指標

整車質量

0~100km/h

加速時間

最大速度

電池容量

制動距離（100km/h~0）

數(shù)值

2000kg

4．4s

250km/h

90kWh

40m

請從上面的表格中選擇相關數(shù)據(jù)，取重力加速度g=10m/s2，完成下列問題：

（1）求汽車在（100km/h~0）的制動過程中的加速度大小（計算過程中100km/h近似為30m/s）；

（2）若已知電動汽車電能轉化為機械能的效率為η=80%，整車在行駛過程中的阻力約為車重的0．05倍，試估算此電動汽車以20m/s的速度勻速行駛時的續(xù)航里程（能夠行駛的最大里程）已知1kWh=3．6×106J．根據(jù)你的計算，提出提高電動汽車的續(xù)航里程的合理化建議（至少兩條）

（3）若此電動汽車的速度從5m/s提升到20m/s需要25s，此過程中電動汽車獲得的動力功率隨時間變化的關系簡化如圖所示，整車在行駛過程中的阻力仍約為車重的0．05倍，求此加速過程中汽車行駛的路程（提示：可利用p-t圖像計算動力對電動汽車做的功）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t.改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，計算后得到下表中的5組數(shù)據(jù)．

(1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出aF圖象；

(2)分析aF圖象，可求出滑塊質量m＝________kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ＝________(重力加速度g＝10 m/s2)

【答案】 0.25 0.20

【解析】根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出滑塊的加速度；依據(jù)表中數(shù)據(jù)運用描點法作出圖象；知道滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象斜率等于滑塊質量的倒數(shù)．對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求解．

(1)先描點，再用直線把這些點連起來，不在直線上的點要均勻的分布在直線的兩側．

(2)根據(jù)牛頓第二定律得：，所以，由aF圖象可得：m=0.25kg，μ=0.20

【點睛】解決該題關鍵要掌握牛頓第二定律和運動學公式的應用，運用數(shù)學知識和物理量之間關系式結合起來求解。

【題型】實驗題
【結束】
158

【題目】對某圓柱體的電學性質進行研究：

(1)①用螺旋測微器測量其直徑，結果如圖(a)所示，則其直徑為________mm.

②用多用電表電壓擋測量其兩端無電壓．

③用多用電表歐姆擋粗略測量其電阻為1 500 Ω.

④為精確測量其電阻值，現(xiàn)有以下器材：

A．直流毫安表A1(量程0～2 mA，內(nèi)阻約為5 Ω)

B．直流電流表A2(量程0～3 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω)

C．直流電壓表V1(量程0～15 V，內(nèi)阻25 kΩ)

D．直流電壓表V2(量程0～3 V，內(nèi)阻5 kΩ)

E．直流電源E(輸出電壓3 V，內(nèi)阻可不計)

F．滑動變阻器R(0～15 Ω，允許最大電流10 A)

G．開關一只，導線若干

根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在方框1中畫出實驗電路圖，并標明儀器名稱符號．

(2)實驗發(fā)現(xiàn)這個圓柱體還有一個特點：在強磁場作用下用多用電表電壓擋測量發(fā)現(xiàn)有電壓，當磁感應強度分別為1 T、2 T、3 T時，其作為電源的UI特性曲線分別為圖(b)中圖線甲、乙、丙所示．

①請在方框2中畫出測量其電源UI特性的電路圖．

②按照這種規(guī)律，要使標有“100 V,100 W”的燈泡正常發(fā)光，需要把圓柱體放在磁感應強度為________T的磁場中．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測定電阻的阻值，實驗室提供下列器材：

A．待測電阻R(阻值約10kΩ) B．滑動變阻器R1(0-lkΩ)

C．電阻箱Ro(99999.9Ω) D．靈敏電流計G(500A，內(nèi)阻不可忽略)

E．電壓表V(3V，內(nèi)阻約3kΩ) F．直流電源E(3V，內(nèi)阻不計)

G．開關、導線若干

(1)甲同學設計了如圖a所示的電路，請你指出他的設計中存在的問題：

①___________；②___________；③___________

(2)乙同學用圖b所示的電路進行實驗.

①請在圖d中用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接_______.

②先將滑動變阻器的滑動頭移到_____(選填“左”或“右”)端，再接通開關S；保持S2斷開，閉合S1，調(diào)節(jié)R1使電流計指針偏轉至某一位置，并記下電流I1

③斷開S1，保持R1不變，調(diào)整電阻箱R0阻值在10kΩ左右，再閉合S2，調(diào)節(jié)R0阻值使得電流計讀數(shù)為________時，R0的讀數(shù)即為電阻的阻值.

(3)丙同學查得靈敏電流計的內(nèi)阻為Rg，采用電路c進行實驗，改變電阻箱電阻R0值，讀出電流計相應的電流I，由測得的數(shù)據(jù)作出-R0圖象如圖e所示，圖線縱軸截距為m，斜率為k，則電阻的阻值為________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】(9分)現(xiàn)有一刻度盤總共有N小格、且刻度均勻，量程未準確確定的電壓表V1，已知其量程在13—16V之間，內(nèi)阻。為測定其準確量程U1，實驗室提供了如下表所列的器材，要求方法簡潔，盡可能減少誤差，并能測出多組數(shù)據(jù)。

器材（代號）

規(guī)格

標準電壓表V2

量程3V，內(nèi)阻r2=30kΩ

電流表A

量程3A，內(nèi)阻r3=0.01Ω

滑動變阻器R

總阻值1kΩ

穩(wěn)壓電源E

20V，內(nèi)阻很小

開關S、導線若干

某同學設計了如圖所示的甲、乙、丙三種電路圖：

你認為選擇_______電路圖測量效果最好。（填“甲”、“乙”、“丙”）

(2)根據(jù)測量效果最好的那個電路圖，將下列有關器材連接成測量電路。

(3)若選擇測量數(shù)據(jù)中的一組來計算V1的量程U1，則所用的表達式U1=_ __，式中各符號表示的物理量是：____。

【答案】（1）乙；（2）實物連線見解析；（3）；其中N：V1的總格數(shù)；N1：V1的讀出格數(shù)，U2：V2的讀數(shù)，R1：待測表內(nèi)阻，R2：V2表內(nèi)阻。（兩個表內(nèi)阻可以用150和30代替）

【解析】

試題分析：（1）待測電壓表允許的最大電流為：,而電流表A 的量程為3A，所以兩者串聯(lián)不合適，圖甲不合適；圖丙中兩電壓表的量程相差較大，兩表并聯(lián)也不合適；電壓表V2允許的最大電流，所以兩電表可以串聯(lián)，圖乙正確；（2）測量電路如圖：

（3）通過兩電表的電流，V1兩端的電壓：,V1的量程為：，其中其中N：V1的總格數(shù)；N1：V1的讀出格數(shù)；U2：V2的讀數(shù)；R1：待測表內(nèi)阻；R2：V2表內(nèi)阻。

考點：測量電壓表的量程。

【題型】實驗題
【束】
43

【題目】如圖所示，質量為M的導體棒ab的電阻為r，水平放在相距為l的豎直光滑金屬導軌上．導軌平面處于磁感應強度大小為B、方向垂直于導軌平面向外的勻強磁場中．左側是水平放置、間距為d的平行金屬板．導軌上方與一可變電阻R連接，導軌電阻不計，導體棒與導軌始終接觸良好．重力加速度為g.

(1)調(diào)節(jié)可變電阻的阻值為R1＝3r，釋放導體棒，當棒沿導軌勻速下滑時，將帶電量為＋q的微粒沿金屬板間的中心線水平射入金屬板間，恰好能勻速通過．求棒下滑的速率v和帶電微粒的質量m.

(2)改變可變電阻的阻值為R2＝4r，同樣在導體棒沿導軌勻速下滑時，將該微粒沿原來的中心線水平射入金屬板間，若微粒最后碰到金屬板并被吸收．求微粒在金屬板間運動的時間t.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶的右端與豎直面內(nèi)的用光滑鋼管彎成的“9“形固定軌道相接，鋼管內(nèi)徑很�。畟魉蛶У倪\行速度為v0=6m/s，將質量m=1.0kg的可看作質點的滑塊無初速地放到傳送帶A端，傳送帶長度為L=12.0m，“9“字全高H=0.8m．“9“字上半部分圓弧半徑為R=0.2m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，重力加速度g=10m/s2，試求：

（1）滑塊從傳送帶A 端運動到B端所需要的時間；

（2）滑塊滑到軌道最高點C時對軌道作用力的大小和方向；

（3）若滑塊從“9”形軌道D點水平拋出后，恰好垂直撞在傾角θ=45°的斜面上P點，求P、D兩點間的豎直高度h．

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同步練習冊答案